CN111052337A - 机器人的诊断方法 - Google Patents

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Abstract

一种机器人的诊断方法,特征在于,是用于检测由无效运动引起的偏离量的机器人的诊断方法,具备:第一步骤,准备具备具有至少一个关节部的机器手臂的机器人、由上述机器人搬运的工件以及具备检测上述工件的中心位置的处理部的预对准器;以及第六步骤,在进行上述第一步骤至上述第五步骤之后,以上述第二步骤中检测的上述工件的中心位置以及基于上述第四步骤中来自上述机器人控制部的指令值的工件的中心位置和上述第五步骤中检测的工件的中心位置为基础,检测上述一个关节部中由无效运动引起的偏离量。

Description

机器人的诊断方法
技术领域
本发明涉及一种机器人的诊断方法,尤其涉及一种用于检测由无效运动(lostmotion)引起的偏离量的机器人的诊断方法。
背景技术
以往,已知用于检测由无效运动引起的偏离量的机器人的诊断方法。此种诊断方法在例如专利文献1中记载的晶圆搬运装置中进行。
专利文献1的晶圆搬运装置反复进行从示教指令位置偏移至任意位置的目标位置的晶圆检测动作,将其反复进行直至处于晶圆边缘位置检测传感器的检测范围外。而且,将所生成的目标位置与搬运手臂实际移动的位置加以储存。收集从示教指令位置起的X方向、Y方向的所有的这些信息后,根据偏移动作的目标位置与利用晶圆中心位置结果判断的搬运手臂实际移动的位置的差即位置误差,手臂驱动控制部制成修正表。
现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开2009-49251号公报。
发明内容
发明要解决的问题:
然而,专利文献1中,为检测由无效运动引起的偏离量,必须进行如上所述的复杂程序。由此,存在上述偏离量的检测花费人力或时间的问题。
因此,本发明的目的在于提供一种能够以简单的程序检测由无效运动引起的偏离量的机器人的诊断方法。
解决问题的手段:
为解决上述课题,本发明的机器人的诊断方法的特征在于,是用于检测由无效运动引起的偏离量的机器人的诊断方法,具备:第一步骤,准备:机器人,该机器人具备具有至少一个关节部的机器手臂、安装于上述机器手臂的末端执行器及控制上述机器手臂及上述末端执行器的机器人控制部;工件,其由上述机器人搬运;以及预对准器,其包括载置上述工件的转盘、用于使上述转盘旋转的驱动部、对藉由上述驱动部旋转的状态的上述工件的外缘部分进行检测的传感器和基于由上述传感器检测的上述外缘部分检测上述工件的中心位置的处理部;第二步骤,藉由上述末端执行器在上述转盘上载置上述工件,且藉由上述预对准器检测上述工件的中心位置;第三步骤,在至少进行上述第一步骤及上述第二步骤之后,藉由上述末端执行器保持载置于上述转盘上的工件;第四步骤,在至少进行上述第一步骤及上述第二步骤之后,基于来自上述机器人控制部的指令值,使上述至少一个关节部中的一个关节部向第一方向仅旋转规定的角度;第五步骤,在进行上述第一步骤至上述第四步骤之后,藉由上述末端执行器在上述转盘上载置上述工件,且藉由上述预对准器再次检测上述工件的中心位置;以及第六步骤,在进行上述第一步骤至上述第五步骤之后,以上述第二步骤中检测的上述工件的中心位置及基于上述第四步骤中来自上述机器人控制部的指令值而得的工件的中心位置和上述第五步骤中检测的工件的中心位置为基础,检测上述一个关节部中由无效运动引起的偏离量。
藉由上述结构,可以第二步骤中检测的工件的中心位置以及基于第四步骤中来自机器人控制部的指令值的工件的中心位置和第五步骤中检测的工件的中心位置为基础,检测一个关节部中由无效运动引起的偏离量。其结果为,能够以简单的程序检测由无效运动引起的偏离量。
上述第四步骤亦可在进行上述第一步骤至上述第三步骤之后进行。藉此,可使上述本发明所发挥的效果显著。
也可以是,例如,上述第三步骤在进行上述第一步骤、上述第二步骤及上述第四步骤之后进行,上述第五步骤中,使上述末端执行器返回至与上述第二步骤中在上述转盘上载置上述工件时相同的位置后,在上述转盘上载置上述工件。
也可以是,上述第一步骤中,还准备用于收纳上述工件的收纳部,上述第二步骤中,藉由进行规定的第一动作从而将上述机器手臂以及上述末端执行器设为能保持收纳于上述收纳部中的工件的姿势,且因此在上述末端执行器保持上述工件后进行规定的第二动作,从而将上述机器手臂及上述末端执行器设为能在上述转盘上载置上述工件的姿势后,在上述转盘上载置上述工件,且利用上述预对准器检测上述工件的中心位置,在进行上述第一步骤至上述第三步骤后的上述第四步骤中,再次进行上述规定的第一动作,从而将上述机器手臂及上述末端执行器设为能在上述收纳部中收纳上述工件的姿势,且因此在上述收纳部中收纳上述工件后,基于来自上述机器人控制部的指令值,使上述至少一个关节部中的一个关节部向第一方向仅旋转规定的角度,在进行上述第四步骤后的上述第五步骤中,藉由使收纳于上述收纳部中的工件由上述末端执行器保持后,再次进行上述规定的第二动作,从而将上述机器手臂及上述末端执行器设为能在上述转盘上载置上述工件的姿势后,在上述转盘上载置上述工件,且藉由上述预对准器再次检测上述工件的中心位置,在进行上述第一步骤至上述第五步骤后的第六步骤中,以上述第二步骤中检测的上述工件的中心位置以及基于上述第四步骤中来自上述机器人控制部的指令值而得的工件的中心位置和上述第五步骤中检测的工件的中心位置为基础,对能在上述收纳部中收纳工件的姿势下的上述一个关节部中由无效运动引起的偏离量进行检测。
藉由上述结构,可检测能够在收纳部中收纳工件的姿势下的由无效运动引起的偏离量。
上述第四步骤中使上述一个关节部旋转的第一方向亦可与如下方向相反,即,上述第二步骤中即将在上述转盘上载置上述工件前,上述一个关节部旋转的方向。
藉由上述结构,能够准确地检测由无效运动引起的偏离量。
上述第一步骤中,上述工件、上述机器人以及上述预对准器亦可在作为半导体制造现场的无尘室内准备。
藉由上述结构,能够不从作为半导体制造现场的无尘室中取出至外部,而在该无尘室内检测由无效运动引起的偏离量。因此,可以使得在作为半导体制造现场的无尘室内,上述本发明所发挥的效果显著。
上述第一步骤中,上述收纳部亦可在作为半导体制造现场的无尘室内准备。
藉由上述结构,能够不从作为半导体制造现场的无尘室中取出至外部,而在该无尘室内检测能够在收纳部中收纳工件的姿势下的由无效运动引起的偏离量。
例如,上述工件亦可为半导体晶圆。
发明效果:
依据本发明,能够提供一种能够以简单的程序检测由无效运动引起的偏离量的机器人的诊断方法。
附图说明
图1是用于对本发明的第一实施形态的机器人的诊断方法中的第一步骤进行说明的概略图,(A)为俯视图,(B)为从机器人侧观察工件及末端执行器时的侧视图;
图2是用于对本发明的第一实施形态的机器人的诊断方法中的第二步骤进行说明的概略图,(A)为俯视图,(B)为从机器人侧观察工件及末端执行器时的侧视图;
图3是用于对本发明的第一实施形态的机器人的诊断方法中的第三及第四步骤进行说明的概略图,(A)为俯视图,(B)为从机器人侧观察工件及末端执行器时的侧视图;
图4是用于对本发明的第一实施形态的机器人的诊断方法中的第五及第六步骤进行说明的概略图,(A)为俯视图,(B)为从机器人侧观察工件及末端执行器时的侧视图;
图5是用于对本发明的第一实施形态的机器人的诊断方法中的第四至第六步骤进行说明的概略图,(A)为部分性的俯视图,(B)为示出第四步骤中的中心位置关系的图,(C)为示出第五及第六步骤中的中心位置关系的图;
图6是用于对本发明的第二实施形态的机器人的诊断方法中的第二步骤进行说明的概略图,(A)为俯视图,(B)为从机器人侧观察工件及末端执行器时的侧视图;
图7是用于对本发明的第二实施形态的机器人的诊断方法中的第四步骤进行说明的概略图,(A)为俯视图,(B)为从机器人侧观察工件及末端执行器时的侧视图;
图8是用于对本发明的第二实施形态的机器人的诊断方法中的第五步骤的恢复为原始(home)姿势的状态进行说明的概略图,(A)为俯视图,(B)为从机器人侧观察工件及末端执行器时的侧视图;
图9是用于对本发明的第二实施形态的机器人的诊断方法中的第五及第六步骤进行说明的概略图,(A)为俯视图,(B)为从机器人侧观察工件及末端执行器时的侧视图;
图10是用于对本发明的第二实施形态的机器人的诊断方法中的第四至第六步骤进行说明的第四步骤的概略图,(A)为部分性的俯视图,(B)为示出中心位置关系的图;
图11是用于对本发明的第二实施形态的机器人的诊断方法中的第四至第六步骤进行说明的第五及第六步骤的概略图,(A)为部分性的俯视图,(B)为示出中心位置关系的图;
图12是用于对本发明的第三实施形态的机器人的诊断方法进行说明的概略图,是将机器手臂及末端执行器设为能够将工件收纳于收纳部中的姿势时的俯视图;
图13是用于对本发明的第三实施形态的机器人的诊断方法进行说明的概略图,是将机器手臂及末端执行器设为能够将工件载置于转盘的姿势时的俯视图。
具体实施方式
1. 第一实施形态
以下,基于附图对本发明的实施形态进行说明。此外,以下,在所有图中对同一或相当的要素标注同一参照符号,省略其重复的说明。基于图1至图5,对本发明的第一实施形态的机器人的诊断方法进行说明。本发明的第一实施形态的机器人的诊断方法用于对在作为半导体制造现场的无尘室内进行作业的机器人,检测由无效运动引起的偏离量。此外,此处所谓“由无效运动引起的偏离量”,广义地表示与机器人的理想动作的偏离量。“无效运动”例如包含由于机器手臂的各轴中齿隙(backlash)或扭转等而产生的情况,但并不限定于此。
图1是用于对本发明的第一实施形态的机器人的诊断方法中的第一步骤进行说明的概略图,(A)为俯视图,(B)为从机器人侧观察工件及末端执行器时的侧视图。图2是用于对该方法的第二步骤进行说明的概略图。图3是用于对该方法的第三及第四步骤进行说明的概略图。图4是用于对该方法的第五及第六步骤进行说明的概略图。图5是用于对该方法的第四至第六步骤进行说明的概略图,(A)为部分性的俯视图,(B)为示出第四步骤中的中心位置关系的图,(C)为示出第五及第六步骤中的中心位置关系的图。
(第一步骤)
首先,如图1所示,在作为半导体制造现场的无尘室内,进行如下的第一步骤:准备机器人10、由机器人10搬运的半导体晶圆W、以及用于检测半导体晶圆W的中心位置的预对准器60。
机器人10具备:具有至少一个关节部AX的机器手臂20、安装于机器手臂20的末端执行器30、以及控制机器手臂20及末端执行器30的机器人控制部40。本实施形态的机器人10为所谓水平多关节型的三轴机器人,具备三个关节部(第一关节部AX1、第二关节部AX2及第三关节部AX3)。机器人10进而具备基台12、以及设置于基台12的上表面的可在上下方向伸缩的升降轴(未图示)。该升降轴通过未图示的气缸等而构成为能够伸缩,该升降轴的上端部安装有机器手臂20。
机器手臂20包含由水平方向延伸的长条状构件构成的第一手臂20a及第二手臂20b。
第一手臂20a的长度方向的一端部以能够围绕铅直的轴线L1转动的方式安装于升降轴。藉此构成第一关节部AX1。第一手臂20a以可藉由未图示的电动马达转动驱动的方式构成。第一手臂20a的长度方向的另一端部安装有第二手臂20b。第二手臂20b的长度方向的一端部以能够围绕铅直的轴线L2转动的方式安装于第一手臂20a。藉此构成第二关节部AX2。第二手臂20b以可藉由未图示的电动马达转动驱动的方式构成。
末端执行器30以能够围绕铅直的轴线L3转动的方式安装于第二手臂20b的长度方向的另一端部。藉此构成第三关节部AX3。末端执行器30以可藉由未图示的电动马达转动驱动的方式构成。末端执行器30具有:以能够转动的方式安装于第二手臂20a的上表面的安装板32、以及安装于安装板32的末端执行器主体34。末端执行器主体34的梢端侧分成两股,俯视时构成为Y字状。末端执行器主体34的基端部固定于安装板52。
升降轴的升降以及第一手臂20a、第二手臂20b及末端执行器30的转动由机器人控制部40控制。
预对准器60包括:载置半导体晶圆W的转盘62、用于使转盘62旋转的驱动部(未图示)、对藉由该驱动部旋转的状态的半导体晶圆W的外缘部分进行检测的传感器64、以及基于由传感器64检测的该外缘部分检测半导体晶圆W的中心位置的处理部(未图示)。
预对准器60的传感器64是例如包含从图中纸面近前侧朝向里侧投射光线的投光器、以及接收由该投光器照射的光线的受光器的光学传感器,藉由利用受光器接收的光线被遮蔽来检测半导体晶圆W的外缘部分。
半导体晶圆W是在半导体工艺中使用的薄板,定义为半导体装置的基板的材料。半导体晶圆W的形状为任意,此处如图所示,以圆板状的情况为例进行说明。
(第二步骤)
接着,如图2的(A)及(B)所示,使第二关节部AX2(一个关节部)向与后述第一方向相反的方向旋转(即,在图1及图2的(A)所示的俯视中向左旋转(逆时针旋转))后,进行如下的第二步骤:藉由末端执行器30将半导体晶圆W载置于转盘62,且藉由预对准器60检测半导体晶圆W的中心位置。
此外,当使第二关节部AX2向与第一方向相反的方向旋转时,亦可视需要藉由使第一关节部AX1及第三关节部AX3旋转,将机器手臂20以及末端执行器30设为能够将半导体晶圆W载置于转盘62的姿势。另外,此处为了避免说明变得繁琐,对该第二步骤中检测的半导体晶圆W的中心位置及末端执行器30的中心位置分别与转盘62的中心位置一致的情况进行说明,但并不限定于此。即,该半导体晶圆W的中心位置以及该末端执行器30的中心位置亦可不与转盘62的中心位置一致。
(第三及第四步骤)
进而,进行如下的第三步骤:藉由末端执行器30保持载置于转盘62的半导体晶圆W。此外,此处所谓的“保持”是指载于末端执行器30的上表面而抬起半导体晶圆W。藉此,与例如从外缘部分夹持半导体晶圆W来保持的情况不同,在保持半导体晶圆W时的动作中,该半导体晶圆W的中心位置不移动。其结果为,能够准确地检测由无效运动引起的偏离量。
本实施形态中,在进行上述第一至第三步骤之后,进行如下的第四步骤:基于来自机器人控制部40的指令值,使第二关节部AX2向第一方向仅旋转(即,在图2的(A)及图3的(A)所示的俯视中向右旋转(顺时针旋转))规定的角度。将此时的状态示于图3的(A)及(B)中。
(第五步骤)
接着,如图4的(A)及(B)所示,进行第一至第四步骤之后,进行如下的第五步骤:藉由末端执行器30将半导体晶圆W载置于转盘62,且藉由预对准器60再次检测半导体晶圆W的中心位置。
(第六步骤)
最后,进行用于检测由无效运动引起的偏离量的第六步骤。对于该第六步骤,基于图5来详细说明。
图5的(A)至(C)中,将转盘62的中心以“□”示出。该转盘的中心“□”一直固定于图5的(B)及(C)所示的位置P0上。
将基于第四步骤中来自机器人控制部40的指令值的理想移动量在图5的(B)中以虚线箭头(AR1)来示出。将第二步骤中检测的半导体晶圆W的中心(此处与转盘的中心“□”一致)示出,以及将基于第四步骤中来自机器人控制部40的指令值(AR1)的半导体晶圆W的中心以“(・)”来示出,将此时的末端执行器30的中心以“(×)”来示出。此外,图5的(A)中,分别以虚线来示出将中心位置设为“(・)”的半导体晶圆W、以及将中心位置设为“(×)”的末端执行器30。
图5的(C)中,将第五步骤中检测的半导体晶圆W的中心以“・”来示出,将此时的末端执行器30的中心以“×”来示出。此外,图5的(A)中,分别以实线来示出将中心位置设为“・”的半导体晶圆W、以及将中心位置设为“×”的末端执行器30。
将从第二步骤中检测的半导体晶圆W的中心(此处,如上所述与转盘的中心“□”一致)至第五步骤中检测的半导体晶圆W的中心“・”为止的实际移动量以实线箭头AR1来示出。进而,将基于上述半导体晶圆W的中心“(×)”及“×”检测的由无效运动引起的偏离量在图5的(C)中以中空箭头ARL来示出。
本实施形态中,半导体晶圆W的中心“(・)”与末端执行器30的中心“(×)”为相同位置(P1),因此彼此重叠记载。同样地,半导体晶圆W的中心“・”与末端执行器30的中心“×”为相同位置P1,因此彼此重叠记载。
第二步骤中检测的半导体晶圆W的中心位置为如上所述与转盘62的中心“□”相同的位置P0。而且,理想而言,半导体晶圆W的中心位置可移动与移动量(AR1)相应的量,如“(・)”所示到达位置(P1)。然而,由于第二关节AX2中由无效运动引起的偏离量,半导体晶圆W的中心位置不为该位置(P1),实际上存在于位置P1。
如图5的(C)所示,在进行第一至第五步骤之后,可以第二步骤中检测的半导体晶圆W的中心位置P0(本实施形态中,为与一直固定的转盘62的中心“□”相同的位置)以及基于第四步骤中来自机器人控制部40的指令值“(AR1)”的半导体晶圆W的中心位置(P1)(即,“(・)”所存在的位置)和第五步骤中检测的半导体晶圆W的中心位置P1(即,“・”所存在的位置)为基础,检测第二关节部AX2中由无效运动引起的偏离量ARL。此处,例如,可藉由求出图5的(B)所示的虚线箭头(AR1)的长度与图5的(C)所示的实线箭头AR1的长度的差,来检测由无效运动引起的偏离量ARL。
(效果)
本实施形态的机器人的诊断方法中,可以第二步骤中检测的半导体晶圆W(工件)的中心位置P0以及基于第四步骤中来自机器人控制部40的指令值(AR1)而得的半导体晶圆W的中心位置(P1)和第五步骤中检测的半导体晶圆W的中心位置P1为基础,检测第二关节部AX2(一个关节部)中由无效运动引起的偏离量ARL。其结果为,本实施形态的机器人的诊断方法能够以简单的程序检测由无效运动引起的偏离量。
另外,本实施形态的机器人的诊断方法中,基于来自机器人控制部40的指令值(AR1)使第二关节部AX2向第一方向仅旋转规定的角度的第四步骤,在进行第一至第三步骤之后进行。藉此,例如无需如后述第二实施形态那样,使机器手臂20及末端执行器30恢复为规定的原始姿势,因此可使上述本发明所发挥的效果显著。
进而,本实施形态中,第四步骤中使第二关节部AX2(一个关节部)旋转的第一方向与如下方向相反,即,第二步骤中即将在转盘62上载置半导体晶圆W之前,第二关节部AX2旋转的方向。藉此,例如可准确地检测第二关节部AX2中由齿隙引起的最大偏离量。
而且,本实施形态的机器人的诊断方法中,在第一步骤中,半导体晶圆W、机器人10以及预对准器60在作为半导体制造现场的无尘室内准备。藉此,能够不从作为半导体制造现场的无尘室中取出至外部,而在该无尘室内检测由无效运动引起的偏离量。因此,可使上述本发明所发挥的效果显著。
2. 第二实施形态
基于图6至图10,对本发明的第二实施形态的机器人的诊断方法进行说明。本实施形态的机器人的诊断方法与上述第一实施形态的情况同样地,用于对在作为半导体制造现场的无尘室内对半导体晶圆进行作业的机器人,检测由无效运动引起的偏离量。本实施形态中,第一步骤中准备的装置等与上述第一实施形态的情况相同,因此对同一部分标注相同的参照编号,不重复同样的说明。另外,对于以与第一实施形态同样的程序进行的步骤也适当地不再重复而进行说明。
图6是用于对本发明的第二实施形态的机器人的诊断方法中第二步骤进行说明的概略图,(A)为俯视图,(B)为从机器人侧观察工件及末端执行器时的侧视图。图7是用于对该方法的第四步骤进行说明的概略图。图8是用于对该方法的第五步骤的恢复为原始姿势的状态进行说明的概略图。图9是用于对该方法的第五及第六步骤进行说明的概略图。图10是用于对该方法的第四至第六步骤进行说明的第四步骤的概略图,(A)为部分性的俯视图,(B)为示出中心位置关系的图。图11是用于对该方法的第四至第六步骤进行说明的第五及第六步骤的概略图,(A)为部分性的俯视图,(B)为示出中心位置关系的图。
(第一步骤)
首先,与第一实施形态的情况同样地,在作为半导体制造现场的无尘室内中,进行如下的第一步骤:准备机器人10、由机器人10搬运的半导体晶圆W、以及用于检测半导体晶圆W的中心位置的预对准器60。此外,机器人10、半导体晶圆W及预对准器60各自的详细结构等与上述第一实施形态相同,因此此处不重复其说明。
(第二步骤)
接着,与上述第一实施形态同样地,使第二关节部AX2(一个关节部)向与第一方向相反的方向旋转后,进行如下的第二步骤:藉由机器手臂20及末端执行器30在转盘62载置半导体晶圆W,且藉由预对准器60检测半导体晶圆W的中心位置。将进行该第二步骤之后的状态在图6的(A)及(B)中示出。此外,与上述第一实施形态的情况同样地,本实施形态中也为了避免说明变得繁琐,对该第二步骤中检测的半导体晶圆W的中心位置以及末端执行器30的中心位置分别与转盘62的中心位置一致的情况进行说明,但并不限定于此。
(第三及第四步骤)
本实施形态中,与上述第一实施形态的情况不同,第三步骤在进行第一、第二及第四步骤之后进行。即,进行第一及第二步骤之后,首先,进行如下的第四步骤:基于来自机器人控制部40的指令值,使第二关节部AX2向第一方向仅旋转(即,在图6的(A)及图7的(A)中向右旋转(顺时针旋转))规定的角度。将如上所述在进行第三步骤之前进行第四步骤后的状态示于图7的(A)及(B)中。接着,在进行该第四步骤之后,进行如下的第三步骤:藉由末端执行器30保持载置于转盘62的半导体晶圆W。
(第五步骤)
本实施形态中,在以第一步骤、第二步骤、第四步骤及第三步骤的顺序执行后的第五步骤中,使末端执行器30返回至与第二步骤中在转盘62载置半导体晶圆W时相同的位置。为了使其实现,例如,如图8的(A)所示,将机器手臂20及末端执行器30恢复为规定的原始姿势。此处所谓的“原始姿势”,是指能通过在恢复为该原始姿势后基于机器人控制部40的指令值变更机器手臂20及末端执行器30的姿势,从而无偏离量地进行基于上述指令值的理想动作的姿势。藉此,能够通过如图8的(A)所示地恢复为原始姿势,从而如图9的(A)及(B)所示,与第二步骤的状态同样地,使末端执行器30的中心位置与转盘62的中心位置再次无偏离量地一致。此时,如图9的(B)所示,半导体晶圆W的中心位置成为从转盘62及末端执行器30的中心位置向左侧偏离的状态。并且,第五步骤中,如上所述使机器手臂20及末端执行器30恢复为规定的原始姿势后,在转盘62载置半导体晶圆W,且藉由预对准器62再次检测半导体晶圆W的中心位置。
(第六步骤)
最后,进行用于检测由无效运动引起的偏离量的第六步骤。对于该第六步骤,基于图10及图11来详细说明。
图10的(A)及(B)是示出进行上述第四步骤后的中心关系的图。该图中,将转盘62的中心以“□”来示出。该转盘的中心“□”与上述第一实施形态的情况同样地,一直固定于图10的(B)所示的位置P0上。
将基于第四步骤中来自机器人控制部40的指令值的理想移动量在图10的(B)中以虚线箭头(AR2)来示出。将第二步骤中检测的半导体晶圆W的中心(此处与转盘的中心“□”一致)示出,以及将第四步骤中进行基于来自机器人控制部40的指令值(AR2)的第四步骤后的末端执行器30的中心在图10的(B)中以“(×)”来示出。此外,本实施形态中,在进行藉由末端执行器30保持半导体晶圆W的第三步骤之前,基于来自机器人控制部40的指令值,使机器手臂20的第二关节部AX2旋转而使末端执行器30移动,因此在进行第四步骤后的状态中不搬运半导体晶圆W。此外,图10的(A)中,分别以实线来示出将中心位置设为“・”的半导体晶圆W、以及将中心位置设为“×”的末端执行器30。另外,以虚线来示出将中心位置设为“(×)”的末端执行器30。
图11的(A)及(B)是示出进行上述第五步骤后的中心关系的图。该图中,转盘的中心“□”也与上述图12的(A)及(B)的情况同样地,一直固定于图11的(B)所示的位置P0上。
图11的(A)及(B)中,将第五步骤中检测的半导体晶圆W的中心以“・”来示出,将此时的末端执行器30的中心以“×”来示出。末端执行器30的中心“×”由于在使机器手臂20及末端执行器30恢复为原始姿势后,以转盘62的中心“□”作为目标位置而移动,因此与该转盘62的中心“□”无偏离量地一致。此外,图11的(A)中,分别以实线来示出将中心位置设为“・”的半导体晶圆W、以及将中心位置设为“×”的末端执行器30。另外,以虚线来示出将中心位置设为“(・)”的半导体晶圆W。
将从第二步骤中检测的半导体晶圆W的中心(此处,如上所述与转盘的中心“□”一致)至第五步骤中检测的半导体晶圆W的中心“・”为止的实际移动量以实线箭头AR3来示出。进而,将基于上述半导体晶圆W的中心位置“(×)”及“×”检测的由无效运动引起的偏离量在图11的(B)中以中空箭头ARL来示出。
如图10的(B)及图11的(B)所示,在进行第一至第五步骤之后,可以第二步骤中检测的半导体晶圆W的中心位置P0(本实施形态中,为与一直固定的转盘62的中心“□”相同的位置)以及基于第四步骤中来自机器人控制部40的指令值“(AR1)”的半导体晶圆W的中心位置(P3)(即,图11的(B)中“(・)”所存在的位置)和第五步骤中检测的半导体晶圆W的中心位置P3(即,图11的(B)中“・”所存在的位置)为基础,检测第二关节部AX2中由无效运动引起的偏离量ARL。此处,例如,可藉由求出图10的(B)所示虚线箭头(AR2)的长度与图11的(B)所示的实线箭头AR3的长度的差,来检测由无效运动引起的偏离量ARL。
(效果)
本实施形态的机器人的诊断方法所发挥的效果与第一实施形态的情况同样,因此此处不重复其说明。
3. 第三实施形态
基于图12及图13,对本发明的第三实施形态的机器人的诊断方法进行说明。本实施形态的机器人的诊断方法与上述第一及第二实施形态的情况同样地,用于对在作为半导体制造现场的无尘室内对半导体晶圆进行作业的机器人,检测由无效运动引起的偏离量。本实施形态中,对与上述第一及第二实施形态同一部分标注相同的参照编号,不重复相同的说明。又,对于与第一及第二实施形态同样的程序也适当地不重复而进行说明。
图12是用于对本发明的第三实施形态的机器人的诊断方法进行说明的概略图,是将机器手臂及末端执行器设为能够在收纳部中收纳工件的姿势时的俯视图。图13是将该机器手臂及末端执行器设为能够在转盘上载置工件的姿势时的俯视图。
(第一步骤)
本实施形态中,第一步骤中,除上述第一及第二实施形态中准备的机器人10、半导体晶圆W以及预对准器60以外,进而准备用于收纳半导体晶圆W的收纳部80。收纳部80由彼此邻接配置的第一收纳部80a、第二收纳部80b、第三收纳部80c及第四收纳部80d构成,第一收纳部80a、第二收纳部80b、第三收纳部80c及第四收纳部80d各自预先收纳有半导体晶圆W。
(第二步骤)
本实施形态的第二步骤中,藉由进行规定的第一动作将机器手臂20及末端执行器30设为能够保持收纳于第一收纳部80a中的半导体晶圆W的姿势,且因此在末端执行器30上保持半导体晶圆W。将此时的状态示出于图12中。进而,从该状态藉由进行规定的第二动作将机器手臂20及末端执行器30设为能够在转盘62载置半导体晶圆W的姿势后,在转盘62载置半导体晶圆W,且藉由预对准器60检测半导体晶圆W的中心位置。将此时的状态示出于图13中。
本实施形态中,执行第一至第三步骤后的第四步骤中,使载置于转盘62的半导体晶圆W由末端执行器30保持后,再次进行规定的第一动作,藉此将机器手臂20及末端执行器30设为能够在第一收纳部80a中收纳半导体晶圆W的姿势,且因此在第一收纳部80a中收纳半导体晶圆W后,基于来自机器人控制部40的指令值,使第二关节部AX2向第一方向仅旋转规定的角度。
(第五步骤)
本实施形态中,执行第四步骤后的第五步骤中,使收纳于第一收纳部80a中的半导体晶圆W由末端执行器30保持后,再次进行规定的第二动作,藉此将机器手臂20及末端执行器30设为能够在转盘62载置半导体晶圆W的姿势后,在转盘62上载置半导体晶圆W,且藉由预对准器60再次检测半导体晶圆W的中心位置。
(第六步骤)
本实施形态中,执行第一至第五步骤后的第六步骤中,以第二步骤中检测的半导体晶圆W的中心位置以及基于第四步骤中来自机器人控制部40的指令值的半导体晶圆W的中心位置和第五步骤中检测的半导体晶圆W的中心位置为基础,检测在能够将半导体晶圆W收纳于第一收纳部80a的姿势下的第二关节部AX2中由无效运动引起的偏离量。此外,由于此处的无效运动可以与第一实施形态的情况相同的方式求出,因此不重复其说明。
(效果)
本实施形态的机器人的诊断方法中,藉由进行如上所述的程序,可检测能够在第一收纳部80a中收纳半导体晶圆W的姿势下的由无效运动引起的偏离量。此处,如图12及图13所示,在多个收纳部(第一收纳部80a、第二收纳部80b、第三收纳部80c及第四收纳部80d)各自收纳有半导体晶圆W的情况下,各个能够在收纳部中收纳半导体晶圆W的姿势下的由无效运动引起的偏离量分别不同。因此,上述本实施形态的效果有效。此外,上述第三实施形态中,对能够在第一收纳部80a中收纳半导体晶圆W的姿势下的由无效运动引起的偏离量进行检测,但并不限定于该情况,同样也能对能够在第二收纳部80b、第三收纳部80c及第四收纳部80d中收纳半导体晶圆W的姿势下的由无效运动引起的偏离量进行检测。
4. 变形例
上述实施形态中,对在作为半导体制造现场的无尘室内准备机器人20、半导体晶圆W、预对准器60及收纳部80的情况进行说明,但并不限定于此。即,机器人20、半导体晶圆W、预对准器60及收纳部80亦可在其他场所中准备。该情况下,亦可为半导体晶圆W以外的工件。
上述实施形态中,对检测第一关节部AX1中由无效运动引起的偏离量的情况进行说明,对于第二关节部AX2及第三关节部AX3中由无效运动引起的偏离量,亦可以同样的程序来检测。又,在一轴型、二轴型及四轴以上的类型的机器人中也同样地能够使用本发明。
根据上述说明,对本领域技术人员而言,本发明的多种改良或其他实施形态明确。因此,上述说明应仅作为例示来解释,是出于对本领域技术人员示教实行本发明的最佳形态的目的而提供。只要不脱离本发明的精神,则可实质性变更其结构及/或功能的详情。
符号说明:
10:机器人
20:机器手臂
30:末端执行器
40:机器人控制部
60:预对准器
62:转盘
64:传感器
80:收纳部
AX:关节部
AR:箭头
L:轴线
P:中心位置
W:半导体晶圆。

Claims (8)

1.一种机器人的诊断方法,其特征在于,是用于检测由无效运动引起的偏离量的机器人的诊断方法,具备:
第一步骤,该第一步骤中准备:机器人,该机器人具备具有至少一个关节部的机器手臂、安装于上述机器手臂的末端执行器及控制上述机器手臂及上述末端执行器的机器人控制部;
由上述机器人搬运的工件;和
预对准器,该预对准器包括载置上述工件的转盘、用于使上述转盘旋转的驱动部、对藉由上述驱动部旋转的状态的上述工件的外缘部分进行检测的传感器和基于由上述传感器检测的上述外缘部分检测上述工件的中心位置的处理部;
藉由上述末端执行器在上述转盘上载置上述工件,且藉由上述预对准器检测上述工件的中心位置的第二步骤;
在至少进行上述第一步骤及上述第二步骤之后,藉由上述末端执行器保持载置于上述转盘上的工件的第三步骤;
在至少进行上述第一步骤及上述第二步骤之后,基于来自上述机器人控制部的指令值,使上述至少一个关节部中的一个关节部向第一方向仅旋转规定的角度的第四步骤;
在进行上述第一步骤至上述第四步骤之后,藉由上述末端执行器在上述转盘上载置上述工件,且藉由上述预对准器再次检测上述工件的中心位置的第五步骤;以及
在进行上述第一步骤至上述第五步骤之后,以上述第二步骤中检测的上述工件的中心位置及基于上述第四步骤中来自上述机器人控制部的指令值而得的工件的中心位置和上述第五步骤中检测的工件的中心位置为基础,检测上述一个关节部中由无效运动引起的偏离量的第六步骤。
2.根据权利要求1所述的机器人的诊断方法,其特征在于,
上述第四步骤在进行上述第一步骤至上述第三步骤之后进行。
3.根据权利要求1所述的机器人的诊断方法,其特征在于,
上述第三步骤在进行上述第一步骤、上述第二步骤及上述第四步骤之后进行,
上述第五步骤中,使上述末端执行器返回至与上述第二步骤中在上述转盘上载置上述工件时相同的位置后,在上述转盘上载置上述工件。
4.根据权利要求2所述的机器人的诊断方法,其特征在于,
上述第一步骤中,还准备用于收纳上述工件的收纳部;
上述第二步骤中,藉由进行规定的第一动作从而将上述机器手臂及上述末端执行器设为能保持收纳于上述收纳部中的工件的姿势,且因此在上述末端执行器保持上述工件后进行规定的第二动作,从而将上述机器手臂及上述末端执行器设为能在上述转盘上载置上述工件的姿势后,在上述转盘上载置上述工件,且利用上述预对准器检测上述工件的中心位置;
在进行上述第一步骤至上述第三步骤后的上述第四步骤中,再次进行上述规定的第一动作,从而将上述机器手臂及上述末端执行器设为能在上述收纳部中收纳上述工件的姿势,且因此在上述收纳部中收纳上述工件后,基于来自上述机器人控制部的指令值,使上述至少一个关节部中的一个关节部向第一方向仅旋转规定的角度;
在进行上述第四步骤后的上述第五步骤中,藉由使收纳于上述收纳部中的工件由上述末端执行器保持后,再次进行上述规定的第二动作,从而将上述机器手臂及上述末端执行器设为能在上述转盘上载置上述工件的姿势后,在上述转盘上载置上述工件,且利用上述预对准器再次检测上述工件的中心位置;
在进行上述第一步骤至上述第五步骤后的第六步骤中,以上述第二步骤中检测的上述工件的中心位置及基于上述第四步骤中来自上述机器人控制部的指令值而得的工件的中心位置和上述第五步骤中检测的工件的中心位置为基础,对能在上述收纳部中收纳工件的姿势下的上述一个关节部中由无效运动引起的偏离量进行检测。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人的诊断方法,其特征在于,
上述第四步骤中使上述一个关节部旋转的第一方向与如下方向相反:上述第二步骤中即将在上述转盘上载置上述工件前,上述一个关节部旋转的方向。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的机器人的诊断方法,其特征在于,
上述第一步骤中,上述工件、上述机器人以及上述预对准器在作为半导体制造现场的无尘室内准备。
7.根据权利要求6所述的机器人的诊断方法,其特征在于,
上述第一步骤中,上述收纳部在作为半导体制造现场的无尘室内准备。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的机器人的诊断方法,其特征在于,
上述工件为半导体晶圆。
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